石灰水是碱，碱可以使蛋白质变性，从而杀死病菌和病毒。
生石灰CaO加水后生成熟石灰Ca(OH)2具有杀菌作用。生石灰在水中溶解成Ca2+OH-离子，具有碱性，能直接作用于病原体的原生质，使蛋白质凝固变性而导致失活。
生石灰的消毒原理是直接或间接以碱性物质破坏病原菌的蛋白质和核酸，扰乱其正常代谢。它有改变溶媒的酸碱度，夺取微生物细胞的水份，并与蛋白质形成蛋白化合物的性质。
生石灰的消毒原理是利用氧化钙和水反应生成氢氧化钙，使水质呈强碱性，导致病微生物和野杂鱼虾难以存活而死亡，从而达到清塘消毒的目的。对大多数繁殖型病原菌有较强的消毒作用。
另外，氧化钙能中和池内酸度，提高水体碱度，调节PH能与铜、锌、铁等结合而减轻水体毒性促进池底厌氧菌群对有机质的矿化和腐殖质分解，使水中悬浮的胶体颗粒沉淀，提高池水的透明度可改良底质，增加钙肥，提高水生植物对钙、磷的利用率，有利于浮游生物繁殖，保持水体良好的生态环境。
蛋白质遇到强碱、强酸、高温、重金属离子会变性，蛋白质就失去了生物活性，生石灰遇水会发生反应放出大量的热，并且生成强碱可以使细菌的蛋白质失去活性从而起到杀菌的作用。